Stechiometria delle soluzioni

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stechiometria delle soluzioni (medicina)
1
Stechiometria delle soluzioni
1.
2.
3.
4.
Domande tratte dai test di ammissione a medicina, odontoiatria, veterinaria
Se si vuole ottenere una soluzione acquosa
5. A quale volume bisogna diluire 10 mL di
a pH=4 partendo da una soluzione acquosa
HCl 8 M per ottenere HCl 0,4 M?
[A] 200 mL
a pH=2, un litro di quest'ultima va diluito
[B] 40 mL
con acqua fino a:
[A] 100 L;
[C] 400 mL
[B] 1000 L;
[D] 80 mL
[C] 10 L;
[E] 32 Ml
[D] 2 L;
6.
“La legge di Henry, che stabilisce una
[E] 6 L.
relazione tra pressione gassosa e solubilità
Quanti elettroni possono essere contenuti
dei gas nei liquidi, è una legge ideale, che
al massimo in un orbitale?
viene seguita abbastanza esattamente solo
[A] 2
dai gas di bassa solubilità; al crescere della
[B] 8
solubilità aumentano invece le deviazioni
[C] 18
dalla legge, deviazioni che peraltro tendono
[D] 32
a diminuire al crescere della temperatura”.
[E] dipende dal tipo dell'orbitale.
Quale delle seguenti affermazioni può
essere dedotta dalla lettura del brano
Una soluzione acquosa non satura di
precedente?
glucosio rappresenta un esempio di:
[A] individuo chimico
[A] La solubilità dei gas nei liquidi cresce
[B] sospensione
al crescere della temperatura
[C] emulsione
[B] I valori delle deviazioni dalla legge di
[D] sistema omogeneo
Henry sono inversamente proporzionali
[E] sistema eterogeneo
alla temperatura
[C] La legge di Henry è in realtà un
"L'acqua è un liquido dotato di ottime
enunciato dell'equazione di stato dei gas
proprietà solventi; molti sali, come ad
ideali
esempio il cloruro di sodio, si sciolgono
[D] Quanto più il gas è solubile nel
rapidamente in acqua, mentre sono
liquido, tanto maggiori sono le deviazioni
praticamente insolubili in solventi apolari
dalla legge di Henry
come il cloroformio e il benzene. Questa
[E] Un gas assai poco solubile in un
proprietà è una conseguenza del carattere
liquido presenta notevoli deviazioni dalla
dipolare della molecola dell'acqua; il
legge di Henry
reticolo cristallino di un sale è tenuto unito
da attrazioni elettrostatiche molto forti tra
7. Una soluzione acquosa 0,0001 M di un
gli ioni positivi e quelli negativi; quando il
acido debole presenta una concentrazione
cloruro di sodio cristallino è posto in
di ioni idronio
[A] 10-3 M
acqua, le molecole polari di quest'ultima
+
[B] 10-4 M
sono fortemente attratte dagli ioni Na e Cl
[C] minore di 10-4 M
, e strappano questi ioni al reticolo".
Quale delle seguenti affermazioni PUO'
[D] maggiore di 10-2 M
essere dedotta dalla lettura del brano
[E] 10-2 M
precedente?
8. A quale volume bisogna diluire 10mL di
[A] Tutte le sostanze si sciolgono in acqua
HCl 6 M per ottenere HCl 0.5 M ?
[B] Nessuna sostanza si scioglie in
[A] 30 mL
cloroformio o in benzene
[B] 300 mL
[C] L'acqua è costituita da ioni
[C] 60mL
[D] Le molecole d'acqua interagiscono con
[D] 120 mL
+
Na e Cl
[E] 200 mL
[E] Nell'acqua esiste un reticolo cristallino
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“La concentrazione di una soluzione può
essere espressa in vari modi; la molarità,
cioè il numero di moli di soluto in ogni litro
di soluzione, è ovviamente indipendente dal
peso molecolare del solvente; le frazioni
molari del solvente e del soluto, cioè i
rapporti tra le moli rispettivamente di
solvente e soluto e le moli totali, dipendono
invece dal valore del peso molecolare del
solvente, oltre che, ovviamente, dal valore
del peso molecolare del soluto”.
Quale delle seguenti affermazioni N O N
può essere dedotta dalla lettura del brano
precedente?
[A] La molarità di una soluzione può
essere calcolata dividendo le moli di soluto
per i litri di soluzione in cui esse moli sono
contenute
[B] La frazione molare del solvente si
calcola dividendo le moli di solvente per le
moli totali
[C] La frazione molare del soluto si calcola
dividendo le moli di soluto per le moli
totali
[D] Per calcolare la molarità non è
necessario conoscere il peso molecolare
del solvente
[E] Per calcolare le frazioni molari è
superfluo conoscere il peso molecolare del
soluto
10. La solubilità di una sostanza in un solvente
viene definita come:
[A] la concentrazione 10 M
[B] la concentrazione 1 M
[C] la metà della concentrazione necessaria
a saturare la soluzione
[D] la concentrazione della soluzione
satura
[E] la concentrazione 1 m
11. Indicare quale delle seguenti sostanze si
scioglie meglio in un solvente apolare:
[A] acido solforico
[B] zolfo
[C] acetato di potassio
[D] idrossido di sodio
[E] idrossido di potassio
12. Aprendo una lattina di bibita gassata si
forma, nelle immediate vicinanze
dell'apertura, una "nebbiolina". Ciò è
dovuto:
[A] alla CO2 che si libera e si rende
evidente
[B] all'espansione improvvisa del vapore
d'acqua, che condensa
9.
2
[C] alla formazione di un aerosol della
bibita, dovuto allo scuotimento della
lattina e all'improvvisa apertura
[D] all'aumento della temperatura
[E] all'espansione della CO2, che produce
un abbassamento della temperatura con
condensazione del vapore d'acqua
13. Indicare la massa di ossido di calcio (calce
viva) che si ottiene da 1 kg di CaCO3, se la
reazione è:
CaCO3 = CaO + CO2 (p.at. Ca = 40, p.at.
C = 12, p.at. O = 16 u.m.a)
[A] 200g
[B] 1 kg
[C] 560 g
[D] 56
[E] 2kg
14. Una soluzione 1M di KCl contiene:
[A] 1 mole di soluto per ml di soluzione
[B] 1 g di KCl per mi di soluzione
[C] 1 mole di soluto per 1 kg di soluzione
[D] 1 mole di soluto per 1 litro di
soluzione
[E] 1 mole di soluto per moli di solvente
15. Il sistema acqua - ghiaccio è:
[A] chimicamente omogeneo e fisicamente
eterogeneo
[B] fisicamente uguale
[C] fisicamente omogeneo
[D] chimicamente eterogeneo e
fisicamente omogeneo
[E] chimicamente eterogeneo
16. A 50 ml di una soluzione 0,06M di HCl,
viene aggiunto un volume pari al doppio di
una soluzione identica di HCl 0,06 M.
Come cambia la concentrazione della
soluzione?
[A] Raddoppia
[B] Triplica
[C] Si dimezza
[D] Resta uguale
[E] Diventa un terzo
17. Calcola la molarità della soluzione
preparata sciogliendo 1,5 mg di carbonato
di calcio in 3,0 ml di H2O. Il P.M. del
carbonato di calcio è 100:
[A] 0,5 × 10–3 M
[B] 1,0 × 10–3 M
[C] 1,5 × 10–3 M
[D] 5,0 × 10–3 M
[E] 2,0 × 10–3 M
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18. Qual è la differenza tra miscugli e
19.
20.
21.
22.
composti?
[A] I miscugli sono formati da sostanze
mescolate e i composti da elementi
mescolati
[B] I miscugli sono formati da sostanze
mescolate in proporzioni variabili, e i
composti sono costituiti da due o più
elementi presenti in proporzioni fisse
[C] I miscugli sono formati da sostanze
mescolate in proporzioni fisse, e i
composti sono costituiti da due o più
elementi presenti in proporzioni fisse.
[D] I miscugli sono formati da sostanze
mescolate in proporzioni fisse, e i
composti sono costituiti da due o più
elementi presenti in proporzioni variabili
[E] Non vi è nessuna differenza tra
miscugli e composti
Quanti grammi di H2SO4 (P.M. = 98
u.m.a.) sono contenuti in 250 ml di una
soluzione acquosa 2M di H2SO4?
[A] 13 g
[B] 24,5 g
[C] 49 g
[D] 57 g
[E] 98 g
Quanti grammi di una sostanza avente
peso molecolare pari a 100 u.m.a. sono
necessari per preparare 10 ml di una
soluzione 2,5 M?
[A] 1,25
[B] 2,50
[C] 5,00
[D] 10,00
[E] 250,00
Una soluzione 0,1 molare si prepara
sciogliendo 0,1 moli di soluto in:
[A] un litro di soluzione
[B] un chilo di solvente
[C] un chilo di soluzione
[D] 100 millilitri di solvente
[E] 10 millilitri di soluto
La legge di Henry, che stabilisce una
relazione tra pressione gassosa e solubilità
dei gas nei liquidi, è una legge ideale, che
viene seguita abbastanza esattamente solo
dai gas di bassa solubilità; i gas molto
solubili presentano invece notevoli
deviazioni dalla legge, deviazioni che
peraltro tendono a diminuire al crescere
della temperatura.
Quale delle seguenti affermazioni può
essere dedotta dalla lettura del brano?
3
[A] Un gas assai poco solubile in un
liquido presenta notevoli deviazioni dalla
legge di Henry
[B] La solubilità dei gas nei liquidi cresce
al crescere della temperatura
[C] Quanto più il gas è solubile nel liquido,
tanto maggiori sono le deviazioni dalla
legge di Henry
[D] La legge di Henry è in realtà un
enunciato dell'equazione di stato dei gas
ideali
[E] Quanto più bassa è la temperatura,
tanto più basse sono le deviazioni dalla
legge di Henry
23. In 100 ml di una soluzione 2M sono
presenti 6 grammi di soluto. Qual è il peso
molecolare del soluto in u.m.a.?
[A] 3
[B] 12
[C] 120
[D] 60
[E] 30
24. Indicare quale delle seguenti affermazioni
è vera. Se una soluzione è satura di un
soluto X:
[A] non si può sciogliervi altro soluto X
alla stessa temperatura
[B] non si può sciogliervi altri soluti
diversi da X
[C] si può sciogliervi altro soluto X se si
rimuove il corpo di fondo
[D] se si aggiunge altro soluto X questo
inizia a reagire con il solvente
[E] non si può sciogliervi altro soluto X
anche aumentando la temperatura
25. Quanti grammi di NaOH (PM = 40) si
devono sciogliere in 500 ml di acqua per
ottenere una soluzione acquosa 1 M di
NaOH?
[A] 2
[B] 7
[C] 20
[D] 40
[E] 80
26.
Quanti grammi di NaOH (40 u.m.a.)
bisogna sciogliere in 200 ml di acqua
per preparare una soluzione 0,1 M?
[A] 0,4 g
[B] 0,8 g
[C] 1,6 g
[D] 4,0 g
[E] 8,0 g
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SOLUZIONI E COMMENTI
1.
[A] La soluzione a pH 2 a una concentrazione di H+ pari a 10-2, diluendolo con 100 litri si ottiene una
concentrazione di H+ pari a 10-4.
2.
[B] Dividendo i grammi di NaOH per il suo peso otteniamo il numero di moli. La molarità si ottiene
dalla formula: M=n° di moli/l
3.
[D] Per definizione un sistema è omogeneo quando ogni sua parte ha le medesime caratteristiche
chimico-fisiche indipendentemente della loro posizione.
4.
[D] Dal brano si può chiaramente affermare che l'acqua interagisce con il NaCl ed escludere tutte le
altre ipotesi.
5.
[A] Una soluzione da 8 M devi essere diluita a 0,4 M, quindi va diluita di 8/0,4 = 20 volte. Per cui i 10
mL iniziali devono diventare 200 mL. In generale, V1 x M1 = V2 x M2 da cui 10 x 8 = V2 x 0,4
quindi V2 = 200 mL di soluzione 0,4 M.
6.
[D] Si legge nel brano “La legge di Henry è una legge ideale che viene seguita abbastanza esattamente
solo dai gas di bassa solubilità”.
7.
[C] L’acido in questione è un acido debole, quindi non completamente dissociato. La concentrazione di
ioni idronio in questo caso non coincide con la concentrazione iniziale dell’acido. Quindi la risposta
esatta è la C, visto che l’acido ha inizialmente una concentrazione di 10-4M e non essendo dissociato
completamente la concentrazione degli ioni idronio sarà inferiore a questo valore.
8.
[D] Nelle diluizioni, risulta particolarmente conveniente utilizzare la formula V1C1=V2C2 (dove V
corrisponde al volume espresso in litri mentre C corrisponde alla concentrazione). Avremo: 0.01 x 6 =
V2 x 0.5; V2 = 0.01 x 6 / 0.5 = 0.12 cioè 120 ml.
9.
[E] Si legge nel brano “le frazioni molari del solvente e del soluto, cioè i rapporti tra le moli
rispettivamente di solvente e soluto e le moli totali, dipendono invece dal valore del peso molecolare
del solvente, oltre che, ovviamente, dal valore del peso molecolare del soluto”.
10. [D] La solubilità di una sostanza in un solvente è definita come la quantità massima di soluto che può
essere disciolta in un dato volume di solvente a una data temperatura.
11. [B] Escluso lo zolfo le sostanze indicate sono tutte polari e quindi non solubili in un solvente apolare
perché la solubilità di una sostanza segue la legge “ il simile scoglie il suo simile”.
12. [E] È una caratteristica dell’anidride carbonica quella di produrre un abbassamento della temperatura
con la sua espansione, con una conseguente condensazione di vapore acqueo. Questo fenomeno viene
anche usato per creare l’effetto nebbia negli studi cinematografici.
13. [C] Su mille grammi di carbonato di calcio, 400 sono di calcio, 120 di carbonio e 320 (160 x 2) di
ossigeno. Quindi il rimanente peso della calce viva è 400g di calcio più 160g di ossigeno (560g).
14. [D] La concentrazione molare di una soluzione indica il numero di moli di un soluto contenute in un
litro di soluzione. Una soluzione di 1 M di KCl contiene una mole di soluto in un litro di soluzione.
15. [A] È omogeneo dal punto di vista chimico perché si tratta di un'unica sostanza. Non è omogeneo dal
punto di vista fisico perché l'acqua si trova in due stati differenti.
16. [D] Le due soluzioni sono identiche, la concentrazione quindi non cambia.
17. [D] Tenendo conto che P.M. del carbonato di calcio CaCO3 è 100, occorre risolvere la proporzione:
100g : 1mol = 1,5 x 10-3g: X mol da cui X= 1,5 x 10-5mol. Sapendo che sono state sciolti in 3,0 ml di
acqua, la molarità che indica il numero di moli di soluto in 1 litro di soluzione si calcola 1,5 x 10-5 mol :
3 x 10-3 l = Xmol :1 l da cui X= 5 x 10-3 mol/l.
18. [B] Il termine miscela o miscuglio in chimica indica l'insieme di più sostanze chimiche (composti
chimici ed elementi chimici) con proporzioni variabili che insieme conservano comunque inalterate le
loro singole caratteristiche. Un composto chimico è una sostanza formata da due o più elementi, con un
rapporto fisso tra di loro che ne determina la composizione. Per esempio l'acqua è un composto chimico
formato da idrogeno e ossigeno in rapporto di due a uno.
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19. [C] La risposta corretta era 49 g. In una soluzione acquosa di acido solforico 2M contiene 2 moli di
H2SO4 al litro, in 250 ml ci saranno 0,5 moli. Poiché ogni mole di acido solforico pesa 98g, bisogna
dividere per due.
20. [B] La risposta corretta era 2,50. Una soluzione 2,5M contiene 2,5 moli di soluto per ogni litro di
soluzione. Poiché il soluto pesa 100 u.m.a. in 1 litro di soluzione ci sono 250 g di soluto. Per rispondere
al quesito basta osservare che 1 litro (1000 ml) : 10ml = 100. Quindi bisogna dividere per 100 i 250 g di
soluto = 2,50
21. [A] La Molarità è definita come rapporto tra il numero di moli e il volume, espresso in litri, della
soluzione. Pertanto per avere una soluzione 0,1 M, dovremo sciogliere 0,1 moli in 1 litro di soluzione
(0,1/1 = 0,1)
22. [C] Nel testo si dice chiaramente che la legge “viene seguita abbastanza bene solo da gas di bassa
solubilità” mentre “i gas molto solubili presentano invece notevoli deviazioni dalla legge”.
23. [E] Una soluzione 2M (2 molare) contiene 2 moli di soluto. In 100 ml ci saranno 0,2 moli di soluto.
Sappiamo così che 6 g corrispondono a 0,2 moli. Una mole di soluto pesa 6g / 0,2 mol = 30 g; il peso
molecolare è 30 u.m.a.
24. [A] Si parla di soluzione satura rispetto a un determinato soluto per indicare una soluzione in cui
il soluto è sciolto in quantità massima nel solvente e quindi non è possibile scioglierne di più, ossia
quando il soluto raggiunge la concentrazione massima nella soluzione.
25. [C] Una soluzione 1 M di NaOH indica che vi sono 1 mole in 1 litro di soluzione. Sapendo che il
numero di moli è uguale al rapporto tra grammi e peso molecolare:
M = (g/mol) x (1/V) = (g/40) x (1/0,5).
g = 40 x 0,5 = 20 g
26. [B] Una soluzione 0,1 M di NaOH indica che vi sono 0,1 moli in 1 litro di soluzione. Sapendo che il
numero di moli è uguale al rapporto tra grammi e peso molecolare:
M = (g/mol) x (1/V)
0,1 = (g/40) x (1/0,2).
g = 40 x 0,5 x 0,1 = 0,8 g